人工智能推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的理論邏輯

王 琳

(廣西師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 廣西 桂林 541004)

一、引言

農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的頭等大事。自改革開放以來，我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展水平和現(xiàn)代化水平有了明顯提高。但與此同時(shí)，還面臨著土地資源短缺，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化程度低，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全形勢(shì)嚴(yán)峻，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化等問題。如何在資源緊缺的同時(shí)穩(wěn)步提高農(nóng)業(yè)發(fā)展水平，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，成為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中面臨的重大命題。

在這種形勢(shì)下，大規(guī)模的創(chuàng)新和技術(shù)變革將是解決農(nóng)業(yè)問題和促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的有效途徑。人工智能作為一種高度復(fù)雜的技術(shù)集成體，不僅具有通用性目的技術(shù)的基本特征，并且具有對(duì)大部分行業(yè)強(qiáng)大的滲透功能和改造能力[1]。在實(shí)施農(nóng)村振興戰(zhàn)略的背景下，人工智能與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的深度融合將促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化，農(nóng)業(yè)管理效率提高，農(nóng)業(yè)信息便利化等，從而為實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興提供全面而有力的支撐[2]。

基于鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施，以及人工智能擁有的強(qiáng)大滲透和廣泛影響等特點(diǎn)的考慮，有必要對(duì)人工智能如何促進(jìn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展這一現(xiàn)實(shí)命題進(jìn)行探討，以實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。本文通過剖析人工智能推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的理論邏輯，以期為我國人工智能與農(nóng)業(yè)相結(jié)合的發(fā)展路徑提供可行性建議。

二、文獻(xiàn)回顧

作為新技術(shù)革命的核心內(nèi)容,人工智能并不是一項(xiàng)獨(dú)特的技術(shù)。這取決于它的一些先決條件：計(jì)算能力、寬帶和大規(guī)模數(shù)據(jù)集。如果數(shù)據(jù)是燃料，那么人工智能就是數(shù)字革命的引擎。人工智能作為第四次工業(yè)革命的通用性目的技術(shù)，正處于加速發(fā)展時(shí)期。這一技術(shù)將引發(fā)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的深刻變革，其廣泛滲透、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、系統(tǒng)智能化等功能優(yōu)勢(shì)極大地有助于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)[3]。

數(shù)字經(jīng)濟(jì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)質(zhì)量的變革，并將農(nóng)業(yè)從產(chǎn)量導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量導(dǎo)向。因此，發(fā)展農(nóng)村數(shù)字經(jīng)濟(jì)是推動(dòng)鄉(xiāng)村振興的重要舉措之一[4]。當(dāng)前，如何通過人工智能技術(shù)提高生產(chǎn)率已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用熱點(diǎn)。但是，由于農(nóng)業(yè)所存在的特性，人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的廣度和深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)弱于其他行業(yè)。

隨著土地資源的日益縮減，自然因素和人為因素導(dǎo)致的環(huán)境惡化，以及新一代科學(xué)信息技術(shù)的成熟，人工智能與農(nóng)業(yè)的深度融合被認(rèn)為是解決未來農(nóng)業(yè)問題的重要途徑[5]。早在1990年，美國開發(fā)出在一個(gè)雜亂、相對(duì)無限制的環(huán)境中使用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)來模擬肉類分級(jí)人員的觀察和推理的肉類分級(jí)系統(tǒng)，這是人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的早期應(yīng)用。隨著圖像處理，計(jì)算機(jī)視覺識(shí)別等技術(shù)的發(fā)展，人工智能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品銷售領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大。國內(nèi)農(nóng)業(yè)人工智能的應(yīng)用起步較晚，但近年來，國家“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃的有效實(shí)施，使我國的人工智能技術(shù)也取得了一定的成果。當(dāng)前，農(nóng)業(yè)人工智能主要體現(xiàn)在智能農(nóng)業(yè)管理，農(nóng)業(yè)電子商務(wù)和農(nóng)業(yè)智能金融等方面[6]。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷成熟的背景下，我國積極開發(fā)及應(yīng)用農(nóng)業(yè)智能產(chǎn)品和系統(tǒng)，在一定程度上推動(dòng)了農(nóng)業(yè)數(shù)字化的發(fā)展[7]。

盡管在一定程度上人工智能在我國農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用取得了一定的效益，但是，由于認(rèn)知因素的局限性和客觀原因，人工智能與農(nóng)業(yè)融合發(fā)展的制約因素也尚未得到深入探析。本文從人工智能的特點(diǎn)出發(fā)，透視人工智能與農(nóng)業(yè)融合發(fā)展的理論邏輯，以期為發(fā)揮人工智能的“頭雁效應(yīng)”，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供可行性建議。

三、人工智能推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的理論邏輯

(一)人工智能與“農(nóng)民”

人類作為人工智能技術(shù)發(fā)明和應(yīng)用的主體，是人工智能服務(wù)的對(duì)象[8]。而人工智能對(duì)于勞動(dòng)要素的替代不僅僅在于體力，更在于腦力或者說是創(chuàng)造性活動(dòng)的替代[9]。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)是典型的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)高度依賴勞動(dòng)力投入。在過去的幾年中，中國農(nóng)業(yè)的主旋律已經(jīng)從勞動(dòng)密集型向工業(yè)密集型轉(zhuǎn)變。造成這種變化的主要原因是：糧食單產(chǎn)低，個(gè)體分散經(jīng)營是主要的生產(chǎn)模式。越來越多的年輕人不再選擇從事“農(nóng)民”這一職業(yè)，并且在環(huán)境保護(hù)、集約化發(fā)展等政策趨勢(shì)的影響下，使用智能機(jī)器代替人工生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主題之一。

人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中不僅可以改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，還能夠高程度替代農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力，從而節(jié)省勞動(dòng)力，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。人工智能可以創(chuàng)造一種新型的“虛擬勞動(dòng)力”[10]，它具備執(zhí)行許多超出人類勞動(dòng)能力的任務(wù)的能力，可以以更高效地方式實(shí)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。同時(shí)人工智能還可以更大規(guī)模、更快地復(fù)制人工，從而可以節(jié)省大量勞動(dòng)力。隨著人工智能與農(nóng)業(yè)的深度融合，農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的知識(shí)儲(chǔ)備和技能水平將得到極大的更新和提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的勞動(dòng)力數(shù)量和結(jié)構(gòu)也將發(fā)生變化，“現(xiàn)代知識(shí)型農(nóng)民”將不斷發(fā)展并逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。

(二)人工智能與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具

生產(chǎn)工具在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著重要的作用，其改進(jìn)和升級(jí)將對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生積極影響。人工智能作為一種高精度、復(fù)雜的集成技術(shù)，必須與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具結(jié)合起來，才能更好的在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮作用。首先，利用人工智能技術(shù)改造的農(nóng)機(jī)設(shè)備可以對(duì)更好地應(yīng)對(duì)不同的環(huán)境狀況，大大提高了農(nóng)機(jī)設(shè)備的靈活性和適應(yīng)性。其次，改造后的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備可以完成更加復(fù)雜多樣的任務(wù)，提高設(shè)備使用效率。最后，新型生產(chǎn)工具的最基本特征是更加智能化，它具有類似于人類智慧的特征，可以根據(jù)大規(guī)模重復(fù)性工作積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行適應(yīng)性學(xué)習(xí)，這也意味著農(nóng)機(jī)工具和設(shè)備的根本變革。人工智能通過改造勞動(dòng)工具能夠大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)開拓全新的發(fā)展空間。

(三)人工智能與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)

在傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)體系中，產(chǎn)業(yè)技術(shù)通過不斷完善和改進(jìn)已經(jīng)形成了較為完善的產(chǎn)業(yè)技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)。因此，在現(xiàn)有成熟的工業(yè)技術(shù)體系下進(jìn)行的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有相對(duì)清晰的技術(shù)路線。在既定的技術(shù)-經(jīng)濟(jì)范式下，發(fā)展中國家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展往往遵循比較優(yōu)勢(shì)以及資源稟賦優(yōu)勢(shì)，通過逐步的技術(shù)模仿和創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)技術(shù)能力的不斷積累[11]，并沿著既定的技術(shù)路線逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心動(dòng)力，但是，除了漸進(jìn)式的技術(shù)創(chuàng)新范式之外，還有突破性的技術(shù)創(chuàng)新范式[12]。

人工智能技術(shù)的運(yùn)用將形成一種突破性的技術(shù)創(chuàng)新能力。通過人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)算法，不僅能夠開發(fā)出更加綠色健康的農(nóng)產(chǎn)品新品種，還可以擴(kuò)展農(nóng)產(chǎn)品的功能并增加其附加值?？梢钥闯?，人工智能可以擴(kuò)大產(chǎn)品功能，改變農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升。隨著國民消費(fèi)水平的不斷提高，人們對(duì)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的需求也在增加。因此，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，以及人工智能帶來的產(chǎn)品功能的擴(kuò)展將具有巨大的市場(chǎng)空間，并且將逐步改變農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，綠色、有機(jī)等高端優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的比例將大大提高。人工智能將引發(fā)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重大變革，必將成為提升我國農(nóng)業(yè)發(fā)展質(zhì)量，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)內(nèi)生發(fā)展動(dòng)力的重要推動(dòng)力量。

(四)人工智能與產(chǎn)業(yè)融合

人工智能作為新一輪產(chǎn)業(yè)革命的基石，具有強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)融合能力[13]。通過運(yùn)用人工智能技術(shù)，可以增強(qiáng)農(nóng)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)之間的聯(lián)系與協(xié)作。并且能夠?qū)崿F(xiàn)在各個(gè)行業(yè)之間分配勞動(dòng)力、資本、技術(shù)等資源要素，以實(shí)現(xiàn)多功能的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及多產(chǎn)業(yè)融合，從而改變農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)的發(fā)展模式。人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的深度運(yùn)用，為農(nóng)業(yè)發(fā)展的“接二連三”提供了重要的載體[14]。這不僅有利于一體化的產(chǎn)業(yè)組織和管理體系的形成，而且有利于農(nóng)業(yè)多種功能的開發(fā)，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)由單一生產(chǎn)型向多功能型的轉(zhuǎn)變，擴(kuò)展農(nóng)業(yè)發(fā)展的新空間。從而在整體上增強(qiáng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展后勁，拓寬農(nóng)業(yè)發(fā)展的價(jià)值空間。

四、對(duì)策與建議

人工智能理念、技術(shù)等與農(nóng)業(yè)有效深度融合是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，需要農(nóng)業(yè)領(lǐng)域全要素全方位的協(xié)同演進(jìn)。在支撐能力方面，應(yīng)注重加強(qiáng)農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施及信息服務(wù)平臺(tái)建設(shè)。重點(diǎn)加強(qiáng)農(nóng)村信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為部署智能農(nóng)業(yè)設(shè)施以及收集農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)奠定良好基礎(chǔ)。建立健全農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)，提高農(nóng)產(chǎn)品供需、價(jià)格等信息的智能化預(yù)測(cè)水平，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策提供更多參考與指導(dǎo)。在技術(shù)供應(yīng)方面，提高農(nóng)業(yè)領(lǐng)域人工智能技術(shù)的供應(yīng)水平。政府應(yīng)提供對(duì)農(nóng)業(yè)專用芯片，智能機(jī)器人等設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用支持，保障智慧農(nóng)機(jī)設(shè)備的供給能力和質(zhì)量。注重培養(yǎng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域新型融合人才。在產(chǎn)業(yè)需求方面，應(yīng)培養(yǎng)并提升農(nóng)民應(yīng)用人工智能的意愿和能力。加大對(duì)智能農(nóng)業(yè)設(shè)備投資和應(yīng)用的財(cái)政支持，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民智能設(shè)備應(yīng)用的培訓(xùn)，提高農(nóng)民智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的能力。

當(dāng)前，人們對(duì)“人工智能”概念的認(rèn)可和接受程度正在不斷提升，并且越來越重視它在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的融合和滲透能力，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)也將其作為轉(zhuǎn)型和升級(jí)的實(shí)現(xiàn)路徑。農(nóng)業(yè)人工智能用前沿科技的視角與路徑改造農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，展現(xiàn)出強(qiáng)勁勢(shì)頭和動(dòng)力。但是，農(nóng)業(yè)想要充分利用人工智能的技術(shù)能量，還必須承受第二產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化洗禮，以及形成第三產(chǎn)業(yè)的社會(huì)化保障流程。如果沒有穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)以及制度化保障手段，那么“人工智能+農(nóng)業(yè)”的美好愿景可能如曇花一現(xiàn)一般。